package com.linran.structure_algorithm.数据结构.lesson8_树;

import java.time.Duration;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.Arrays;

public class HeapSort {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("堆排序.");
        int[] arr = {4, 6, 8, 5, 9}; // 数组可以无序
        headSort(arr);
//        test800000();
    }

    public static void test800000() {
        int base = 8000000;
        int[] arr = new int[base];
        for (int i = 0; i < base - 1; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * base);
        }
        LocalDateTime start = LocalDateTime.now();
        //线性增长，合并次数为arr.length - 1 次
        headSort(arr);// new int[arr.length]临时数组，多一份空间
        LocalDateTime end = LocalDateTime.now();
        System.out.println("排序后的数组");
        System.out.printf("耗时:%d毫秒%n", Duration.between(start, end).toMillis());
    }

    public static void headSort(int[] arr) {
        int temp;
        System.out.println("堆排序");

//        // 分步完成
//        adjustHeap(arr, 1, arr.length); // 4 9 8 5 6
//        System.out.println("第一次" + Arrays.toString(arr));
//
//        adjustHeap(arr, 0, arr.length); // 9 4 8 5 6
//        System.out.println("第二次" + Arrays.toString(arr));
        for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjustHeap(arr, i, arr.length);
        }

        for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
            //交换
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[0];
            arr[0] = temp;
            adjustHeap(arr, 0, j);
        }
        System.out.println("数组" + Arrays.toString(arr));
    }

    /**
     * 将一个数组(二叉树),调整成一个大顶堆
     * 功能:完成将以i对应的非叶子结点的树调整成大顶堆
     * 举例int arr[]= {4,6，8，5,9]; => i = 1 => adjustHeap =>得到{4，9，8，5，6}
     * 如果我们再次调用adjustHeap 传入的是i = 0 =>得到{4,9，8,5, 6} =>{9,6,8,5,4}
     *
     * @param arr 待调整的数组
     * @param i   表示非叶子结点在数组中索引
     *            param length 表示对多少个元素继续调整，length是在逐渐的减少
     */
    public static void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) {
        int temp = arr[i];//先取出当前元素i
        for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {//从i结点的左子结点开始，也就是2i+1处开始
            if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) {//如果左子结点小于右子结点，k指向右子结点
                k++;
            }
            if (arr[k] > temp) {//如果子节点大于父节点，将子节点值赋给父节点（不用进行交换）
                arr[i] = arr[k];
                i = k;
            } else {
                break;
            }
        }
        arr[i] = temp;//将temp值放到最终的位置
    }
}
